CF/SSF增强珊瑚砂水泥砂浆微观结构分析及动态劈裂拉伸试验研究

珊瑚混凝土是一种拉压强度严重不对称的材料,研究其动态拉伸力学性能对岛礁防护工程具有重要意义。为了探究碳纤维(carbon fiber,CF)和不锈钢纤维(stainless steel fiber,SSF)增强珊瑚砂水泥砂浆在冲击荷载作用下的∅动态拉伸力学性能,采用100 mm的分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)装置进行动态劈裂试验,对比分析不同纤维掺量的珊瑚砂水泥砂浆在不同应变率下的动态抗拉强度和能量耗散规律,并结合扫描电子显微镜揭示混杂纤维的作用机理。结果表明:复掺CF和SSF的珊瑚砂水泥砂浆试样的静、动态抗拉强度均有显著提高,最大动态抗拉强度增长率为66.03%。在相同应变率下,试样的动态抗拉强度与纤维掺量呈正相关,其破碎程度与纤维掺量呈负相关,纤维的桥接作用对试样裂缝开展具有良好的抑制效果。在同一纤维掺量下,动态增长因子随应变率的升高明显增大,动态增长因子最大值为2.44,表现出明显的拉伸应变率效应。珊瑚砂水泥砂浆试样的破碎程度及耗散能量均与应变率呈正相关,且纤维掺量越高,试样破坏时需要耗散的能量越多。

全机制砂水泥基自流平干混砂浆的试验研究

采用普通硅酸盐水泥、粗石灰石粉、石灰石机制砂、减水剂、细石灰石粉为原材料,研究了粉砂比、砂的细度模数、减水剂和细石灰石粉掺量对砂浆流动度、保水率、7、28 d抗压强度及泌水率的影响规律,得出了水泥基自流平砂浆的最佳配比。结果表明:该水泥基自流平干混砂浆,每吨材料成本仅135元,将砂浆的水粉比控制为0.533,砂浆的初始流动度268 mm,30 min流动度240 mm,保水率93.6%,泌水率为0、7、28 d抗压强度分别为14.5、26.5 MPa,完全达到预定的性能指标要求。

累积工况下常规加砂水泥石的耐温性

为了准确探究常规加砂水泥石的耐温能力,根据其在井下先经历蒸汽吞吐、蒸汽驱,再经历过渡期及稠油火烧的实际工况,利用核磁共振、XRD和SEM等技术,探明了累积工况下常规加砂水泥石孔隙度、渗透率、水化产物化学结构及微观结构的变化情况。实验结果表明,水泥石经常温养护14 d后,抗压强度达31.8 MPa,是养护28 d的90.86%,且孔渗性相对较低;经稠油火烧后,水泥石抗压强度衰退率达67.92%,孔隙度及渗透率也分别增长53.85%和77.31%,已不能满足稠油井的生产要求。这是由于高温环境下水泥石中部分"网状"或"链状"结构的水化硅酸钙转化为"颗粒状"的粒硅钙石,从而导致孔径及孔隙率变大、抗压强度降低;同时,Ca(OH)_(2)脱羟基生成CaO并产生大量粗大孔隙及裂纹,有利于维持水泥石力学性能的物相已基本失效。

陶瓷材料在砂水泥浆中浸蚀的研究

研究陶瓷材料在砂水泥浆中的浸蚀机理。为了研究陶瓷材料在开始时产生和扩展的表面波纹 ,在试验室内用砂水泥浆喷射浸蚀氧化铝、碳化硅、氮化铝—氧化铝—氧化硅陶瓷和氧化锆 4种工程陶瓷材料进行试验。陶瓷材料浸蚀机理包括塑性变形、断裂两个过程。用光学显微镜和扫描电镜观察研究 4种陶瓷材料表明用圆形的二氧化硅砂作浸蚀剂时 ,其主要的浸蚀机理是断裂。在碳化硅中断裂质点迁移 ,而在氧化锆、氮化铝—氧化铝—氧化硅陶瓷和氧化铝中具有脆性断裂形式同时伴随有刨削的延伸性形式。为了与脆性材料比较 。

PP/CF增强珊瑚砂水泥基复合材料冲击压缩力学性能研究

在人工海水制备珊瑚砂水泥基复合材料中混杂加入碳纤维和聚丙烯纤维,得到4种不同纤维掺量的碳-聚丙烯混杂纤维增强珊瑚砂水泥基复合材料。采用直径100 mm的分离式Hopkinson压杆,对材料进行5种应变率下的冲击压缩试验,采用LS-DYNA进行相应的冲击压缩数值模拟。结果表明:(1)试验应变率临界值为200 s^(−1),当试验应变率大于200 s^(−1)时,混杂碳纤维和聚丙烯纤维所形成的纤维网络对试块的增韧效果加强;(2)碳-聚丙烯混杂纤维增强珊瑚砂水泥基复合材料峰值应力具有明显的应变率效应,且动态增强因子对应变率的敏感程度较高;(3)使用珊瑚砂细骨料导致试块内微裂纹和微空洞等缺陷较多,在珊瑚砂水泥基复合材料内混杂掺加碳纤维和聚丙烯纤维后,试块冲击抗压强度的提升有限,但珊瑚砂水泥基复合材料的抗冲击韧性显著提升;(4)通过试验数据和参数调试确定了HJC模型的参数,试块峰值应力的模拟结果与试验结果的误差在5.97%以内。

钨合金白口铁的砂水泥浆浸蚀研究

介绍钨系铸铁的成份、硬度和电化学性质对抗砂水泥浆浸蚀性的影响和磨损机理的研究结果。研究表明,随铸铁中含钨量增加,特别是铸铁中铬合金含量增加时,则抗砂水泥浆浸蚀性提高。宏观硬度与抗砂水泥浆性能之间关系复杂。在硬度较低的情况下,抗砂水泥浆浸蚀性与硬度呈线性关系增加,但在较高的硬度范围,并不存在这种关系。当铸铁的抗腐蚀性提高时,则抗砂水泥浆浸蚀性大大提高。砂水泥浆浸蚀是一种磨损过程,同时有腐蚀和气蚀,彼此之间的影响会加剧损坏。

路面机制砂水泥混凝土的抗滑耐久性研究

从路面机制砂水泥混凝土的抗滑耐久性机理分析出发,研究了不同水灰比、砂率、细度模数、石粉含量和河砂掺量对混凝土抗滑性和耐磨性的影响规律,并将两者联系起来,对抗滑耐久性进行了研究。研究结果表明:机制砂的细度模数和石粉含量是影响路面混凝土抗滑性的关系因素,降低水灰比、降低砂率、增大细度模数、减少石粉含量和增加河砂掺量均能提高抗滑性。耐磨性可用表面回弹值间接评价,在一定范围内耐磨性随着水灰比增大而快速下降,细度模数、石粉含量、河砂掺量和砂率对耐磨性影响不大。降低水灰比是提高机制砂路面混凝土抗滑耐久性的重要措施,机制砂路面混凝土的优化,在保证水灰比满足耐磨性要求前提下,主要优化抗滑性。

纳米胶体SiO_(2)和疏水剂改性机制砂水泥砂浆性能试验研究

为了改善机制砂水泥砂浆的力学性能和耐磨性,将纳米胶体SiO_(2)和疏水剂掺入其中,分析纳米胶体SiO_(2)和疏水剂的类型和掺量对机制砂水泥砂浆性能的影响。结果表明,纳米胶体SiO_(2)-1050为7%和荷叶疏水剂P800为4%时,机制砂水泥砂浆的力学性能最优,其抗折和抗压强度分别提高了3.75%和20.3%。再根据机制砂水泥砂浆的力学性能,选取中水泥砂浆耐磨性也提高了25%。综合分析证明,胶体纳米二氧化硅和疏水剂对机制砂水泥砂浆力学性能和耐磨性能有着很好的增强效果。

海洋环境下海水海砂水泥砂浆抗压强度的时变规律

为研究海洋环境下海水海砂水泥砂浆抗压强度的时变规律,以水泥种类、服役环境和水灰比为变化参数,设计和制作了210个海水海砂水泥砂浆棱柱体试件,并进行抗压强度试验。基于抗压强度结果和抗压强度-时变曲线,分析了各参数对海水海砂水泥砂浆抗压强度的影响及时变规律。结果表明:在海水浸泡环境下,复合硅酸盐海水海砂水泥砂浆的峰值抗压强度最高,约为普通硅酸盐水泥和抗硫酸硅酸盐海水海砂水泥砂浆抗压强度的2倍;在干湿循环环境下,三种不同水泥种类的砂浆试件总体上前期抗压强度发展较慢,峰值抗压强度均较优,除水灰比为0.6的普通硅酸盐海水海砂水泥砂浆后期强度下降相对较缓外,其余试件后期强度降低较快。

ISO标准砂水泥胶砂强度稳定性及影响因素分析

1项目概况和研究目的 从2001年4月起,我国水泥强度检验就一直采用GB/T17671—1999《水泥胶砂强度检验方法（ISO法）》,其中所用标准砂为中国ISO标准砂。2003国家发展与改革委员会以发改运行〔2003〕2257号文颁布了《水泥强度检验用标准砂管理办法》,对标准砂砂源地与开采加工、生产与监制、经销、使用和监督管理等全过程进行了规定。

掺砂水泥浆固井技术

掺砂水泥浆固井，不仅满足高密度固井的要求，也有助于井内降漏失，利于提高水泥环的抗压强度，国内固井施工作业取得成功，不仅仅展示出技术的成功，更展示出配浆系统的配套，对泵注装备的要求更高。

Φ400无砂水泥管深基坑降水井口快速封堵施工技术

南通海安海洲新城工程深基坑降水采用无砂水泥管,坑内管井口制作防水钢护管,在停止降水后快速封堵,止水效果好,保证了工程施工质量,提高了经济效益和社会效益。

设计肉类加工企业厂房建筑时要广泛采用无砂水泥楼、地面

目前,建筑单位在进行肉类加工企业的厂房施工时,仍普遍采用水泥砂浆楼面和地面面层。这种地面由于材料、水灰比、配合比、浇捣、养护等方面原因,往往出现面层起粉跑砂的质量问题。造成车间地面灰砂多,扫不净拖不洁,既不平整又不美观,尤其偶尔在猪胴体脱钩落地、猪副产品传递掉地时,很容易粘连上细砂粉末,难以清除干净,影响肉食品的质量。 从1986年起。

无砂水泥面层干硬性砂浆楼梯地面施工技术

大量民用建筑楼梯,特别是高层建筑的消防疏散楼梯,一般采用水泥砂浆面层,但该做法极易产生面层起砂等质量通病。为解决此难题,通过大量的工程实践积累,本文总结提出了无砂水泥面层干硬性砂浆楼梯地面施工关键技术,并成功应用于工程实践,取得较好效果。因该技术施工工艺便捷、可操作性强、综合成本低,具有较大的推广价值和应用前景。

硅灰对水泥胶砂耐硫酸侵蚀性能影响的试验研究

为更好地研究硅灰对水泥胶砂耐硫酸侵蚀性能的影响,本文将硅灰按不同配合比进行试验,将水泥胶砂置于pH=1的硫酸侵蚀环境中。通过探究试样的外观、质量损失率、抗压强度损失率、硫酸侵蚀下的生成物、微观结构,并结合相关理论分析了硅灰对水泥胶砂抗硫酸侵蚀作用的影响。实验研究表明:随着硅灰掺量的增加,水泥胶砂的抗硫酸侵蚀能力增强,XRD(x-ray diffraction)衍射表明,在硫酸侵蚀下表面生成物为二水石膏(CaSO_(4)·2H_(2)O),反应时会消耗Ca(OH)_(2),同时也会产生一定的体积膨胀;SEM(scanning electron microscope)检测表明,掺入硅灰可以提高试样的密实度,从而提高水泥胶砂的抗硫酸侵蚀性能。从宏观和微观角度综合来看,硅灰掺量为15%时的抗硫酸侵蚀性能最好。

硫酸盐侵蚀环境下水泥基胶砂试件抗折抗蚀系数计算模型

针对硫酸盐侵蚀环境下10 mm×10 mm×60 mm规格的水泥基胶砂试件因试验材料及环境的微小变化引起数据离散的问题,开展硫酸盐侵蚀环境下水泥基胶砂试件抗折抗蚀系数计算模型研究。综合考虑水胶比、掺合料掺量、硫酸盐浓度等因素,提出用状态时变参数来表征其时变影响,推导并建立水泥基胶砂试件抗折抗蚀系数计算模型。通过浸泡抗侵蚀试验(K法)分别测试不同水胶比、粉煤灰掺量、硫酸盐浓度以及侵蚀龄期下的水泥基胶砂试件抗折强度并计算抗蚀系数,同时对相关文献的抗蚀系数进行预测。结果表明:模型计算值与试验实测值综合平均误差为3.1%,两值之间无显著差异且模型预测为无偏估计;模型计算值与相关文献实测值的综合平均误差为6.5%。该模型具有良好的适用性及普适性,可为内陆干旱地区混凝土抗硫酸盐侵蚀性能研究提供参考。

压滤渣粉活性及其对水泥胶砂性能的影响研究

针对搅拌站压滤渣的资源化利用问题,分析了其矿物组成,利用化学滴定法和热重法分析了压滤渣中未水化水泥的近似含量,并研究了搅拌站压滤渣粉对水泥胶砂需水性、力学性能的影响。结果表明:压滤渣中矿物种类稳定,相对于水泥,压滤渣粉的需水量增加;存放18 d,压滤渣中未水化水泥质量分数约为27.7%,活性较低,粉磨处理对提高压滤渣粉活性影响不大;相对于原状压滤渣粉,粉磨处理后的压滤渣粉对水泥胶砂抗压强度和抗折强度提升效果甚微。磨细压滤渣粉混凝土的干燥收缩性能低于基准组,且在28 d时的干燥收缩率达到最大,标准养护28 d时压滤渣粉混凝土的表面存在不连续的纤维状C-S-H凝胶,分布零乱,没有形成网状结构。

湿法制砂废石粉取代率对水泥胶砂性能的影响

采用凝灰岩湿法制砂工艺产生的废石粉经烘干、粉碎处理后(湿法石粉)部分取代水泥制备了水泥胶砂,研究了此类石粉取代率对水泥胶砂流动度、强度、水化进程和孔结构的影响,并与采用干法制砂工艺产生的废石粉(干法石粉)制备的胶砂性能进行了对比。结果表明:增加湿法石粉取代率会降低水泥胶砂的流动度和强度,且降低程度高于相同条件下采用干法石粉制备的水泥胶砂;当湿法石粉取代率不大于20%时,石粉7 d和28 d的活性指数均高于60%;湿法石粉取代率的增加降低了水泥水化产物含量,导致水泥浆体的总孔隙率增大,但降低了水泥浆体内部多害孔的比例。

高弹模水泥沥青砂浆强度主要影响因素的研究

研究了加料顺序、沥青水泥质量比(ma/mc)和砂水泥质量比(ms/mc)对高弹模水泥沥青砂浆(CAM)强度的影响.结果表明:将水泥、膨胀剂、砂和外加剂等原材料制备成干混砂浆,采用先加水,再加干混砂浆,最后加乳化沥青的加料顺序,能获得较高强度,且易于工程施工.随着ma/mc增加,CAM抗压强度逐渐下降,ma/mc由0.35增加到0.40,抗压强度下降尤为明显.同时得出最佳ms/mc值.通过优化配比,在ma/mc为0.35,ms/mc为1.1时,水胶质量比(W/B)为0.55时,CAM的1,7和28d抗压强度分别达3.06,11.55和17.0MPa.

三轴剪切条件下水泥胶结砂声发射特征信息演化规律研究

结合声发射(AE)传感装置开展考虑水泥掺入比、围压等条件的水泥胶结砂排水三轴试验。研究结果表明:水泥胶结砂的AE特征信息演化规律与应力-应变曲线具有较好的对应性;累计AE事件随水泥掺入比的增大而减小,这与水化物的增加抑制了砂颗粒间滑移密切相关;随围压增大,累计AE事件增大,同时促进了AE信号在介质中的传播和胶结的断裂;随着水泥掺入比增加、围压降低,水泥胶结砂破坏形态由鼓胀破坏逐渐向剪切带破坏过渡。